WO1991000447A1 - Schmiereinrichtung für ein lastschaltgetriebe - Google Patents

Schmiereinrichtung für ein lastschaltgetriebe Download PDF

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WO1991000447A1
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Fritz Leber
Roland Petrowitz
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Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the invention relates to a lubricating device for a powershift transmission, in which the oil delivered by a pump from the sump of the transmission is used to actuate shift clutches for filling a hydrodynamic unit and to lubricate the shift clutches and bearings arranged for shafts and for gears, wherein the supply lines for the individual uses on pressure control valves, pressure reducing valves and safety valves are adjusted in pressure, and that the z.
  • Torque converter oil flowing through the transmission lubrication is supplied.
  • a lubrication device for a powershift transmission according to the preamble of claim 1.
  • higher lubrication and cooling performance should be achieved.
  • a second lubricant line is provided, the lubricating oil of which is taken from the hydrodynamic unit and merged with the first lubricant line before the main lubrication points of the gearbox lubrication, a common coolant and lubricant flow is created, which is also longer due to the system Slipping clutches cool and lubricate sufficiently. It is advisable not to return the oil flowing from the converter safety valve back into the sump, but with this oil via an
  • Safety valve to fill the second lubricant line With a gear lubrication device designed in this way, the amount of lubricant is sufficiently large without the need for a stronger lubricant pump. In another application, it is also possible to use a smaller pump without deteriorating the lubrication and cooling of the transmission. If the two lubricant lines in the area of the gearbox are designed as ring channels, relatively large cross sections result without shafts having to be weakened by additional holes for lubricant channels.
  • both on the entire length of the gearbox are distributed - first ring channel in the first half and second ring channel in the second half of the gearbox -, both a compact design and high torque transmission for the shafts and wheels are possible.
  • the large cross-sections of the ring channels up to the couplings in the radial gap are further supported by radial channels in the inner disk carrier.
  • the advantageous distribution of lubricating oil within the clutches is also supported by longitudinal slots in the inner plate and double plate carriers.
  • Fig. 1 shows the hydraulic control in the area of
  • Fig. 2 shows a partial section of the powershift transmission.
  • the pump 1 conveys through the filter 11 from the sump 21 of the powershift transmission 2, which is shown in half section in FIG. 2.
  • the pressure for the shift clutches, not shown, is set via the shift pressure valve 12, a second filter 32 being arranged in the line 31 to the shift clutches in this example.
  • the oil supply to the hydrodynamic unit, in this example a hydrodynamic torque converter 4 takes place via line 33 and line 41, noc in between a cooler 42 is located and the pressure in line 41 is set via a converter pressure limiting valve 43.
  • the lubricating oil is supplied via a throttle 44 or also a converter counter-pressure valve in the line 45 to the transmission lubrication device 5 via the lubricant line 51.
  • a second lubricant line 52 leads from the converter pressure limiting valve 43 to the gearbox lubrication device 5, the pressure in this line via
  • Safety valve 53 is limited and both lubricant supply lines 51, 52 are brought together before the gear lubrication device 5 to form a line 54.
  • the powershift transmission in this example a reversing gear 2 according to FIG. 2, the
  • the stator 49 is connected to the gear housing 24 in a known manner via a freewheel. Since the powershift transmission still has a power take-off 62 on the engine side, a central shaft 61 is guided through the entire transmission.
  • the turbine wheel 48 drives the double disk carrier 37 from both clutches 3, 30 via the input shaft 63.
  • the lubricant and pressure medium pump 1 is also arranged in a transmission flange 25.
  • the inner disk carrier 34 of the first inner clutch 3 is non-rotatably connected to the intermediate shaft 65 and is firmly connected to the gear 230.
  • the outer disk carrier 39 has a non-rotatable connection to a gear 23 via a second intermediate shaft 66, the intermediate shafts 65 and 66 being primarily supported via bearings 22 in the transmission housing 24.
  • the output shaft of the transmission 2, not shown, is arranged axially offset and is optionally driven by the gear wheels 23 and 230.
  • the first ring channel 7 is formed in the input-side half of the transmission, which, as the first lubricant line 51, directs the lubricating oil flowing through the converter 4 to a gap 9, which leads to the double clutches 3, 30 in the radial direction. Parallel to this gap are to
  • the lubricating oil is conducted to the second ring channel 8 from the safety valve 53 arranged outside the transmission 2 via the ring space 26, which is located in the transmission housing 24.

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Abstract

In einem Lastschaltgetriebe ist eine Schmier- und Druckmittelpumpe (1) angeordnet, die Schmier- und Drucköl zur Betätigung von Schaltkupplungen, zur Füllung einer hydrodynamischen Einheit und zur Versorgung der Getriebeschmierung (5) fördert. Die einzelnen Versorgungsleitungen (31, 41, 51, 52) werden über Drucksteuerventile, Druckreduzierventile (12, 43) und Sicherheitsventile (53) druckmäßig für die entsprechende Verwendung angepaßt. Für die Versorgung der Getriebeschmierung sind zwei Schmiermittelleitungen (51, 52) angeordnet, wobei die erste Leitung (51) das dem hydrodynamischen Drehmomentwandler (4) durchflossene Drucköl zur Getriebeschmierung (5) führt, und eine zweite Schmiermittelleitung (52) Schmieröl aus dem Versorgungskreislauf vor der hydrodynamischen Einheit (4) entnimmt und der Getriebeschmiereinrichtung zuführt. Beide Schmiermittelleitungen (51, 52) werden vor der Getriebeschmiereinrichtung (5) in einer Leitung (54) zusammengefaßt und gemeinsam weitergeführt.

Description

Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe
Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe, bei dem das von einer Pumpe aus dem Sumpf des Getriebes geförderte öl zur Betätigung von Schaltkupplungen zur Füllung einer hydrodynamischen Einheit und zur Schmierung der im Getriebe angeordneten Schaltkupplungen und Lager für Wellen sowie für Zahnräder eingesetzt wird, wobei die Versorgungsleitungen für die einzelnen Verwendungen über Drucksteuerventile, Druckreduzierventile und Sicherheitsventile druckmäßig angepaßt werden, und daß das dem z. B. Drehmomentwandler durchflossene öl der Getriebeschmierung zugeleitet wird.
Aus der ATZ, 77. Jahrgang, Heft 9/1975, Seite 246 bis 249, ist ein solches z. B. automatisches Lastschaltgetriebe bekannt. In Bild 4, Seite 248, ist dargestellt, wie das von einer Pumpe 20 geförderte Druck- und Schmieröl über ein Wandlerdruckventil einen Kühler dem Wandler bzw. der hydrodynamischen Einheit zugeleitet wird, wobei das vom Wandler abfließende öl über ein Schmierventil 32 der Getriebeschmierung zugeleitet wird. Auf Seite 249 unter der laufenden Nummer 2.6.2 im zweiten Abschnitt ist beschrieben, daß vor dem Wandler das Wandlerdruckventil 31 angeordnet ist und lastabhängig den Druck vor dem Wandler bestimmt. Hinter dem Wandler ist das konstant eingestellte Schmierventil angeordnet. Dieses bestimmt den Druck hinter dem Wandler, und das durchströmende öl wird zur Schmierung des Getriebes verwendet. Eventuell überschüssiges öl wird direkt in die
Saugleitung der ölpumpe zurückgeleitet.
Solche Schmiereinrichtungen für Lastschaltgetriebe, bei denen das den Wandler durchströmte l zur Schmierung des Getriebes verwendet wird, haben sich bewährt und sind auch heute noch bei Lastschaltgetrieben vorrangig bei Automatgetrieben im Einsatz. Für besonders hoch belastete Lastschaltkupplungen, insbesondere bei Lastschaltkupplungen mit längeren Rutschphasen, ist diese Art der Getriebeschmierung jedoch nicht ausreichend.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiterzuentwickeln. Insbesondere sollen höhere Schmier- und Kühlleistungen erzielt werden.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen vom Anspruch 1 erfüllt.
Wird zusätzlich zur bekannten Schmiermittelleitung aus dem Wandler zur Getriebeschmierung noch eine zweite Schmiermittelleitung vorgesehen, deren Schmieröl vor der hydrodynamischen Einheit entnommen wird und mit der ersten Schmiermittelleitung noch vor den Hauptschmierstellen der Getriebeschmierung zusammengeführt wird, entsteht ein gemeinsamer Kühl- und Schmiermittelstrom, der auch systembedingte längere rutschende Kupplungen ausreichend kühlt und schmiert. Dabei ist es zweckmäßig, das vom Wandlersicherheitsventil abfließende öl nicht in den Sumpf zurückzuführen, sondern mit diesem öl über ein
Sicherheitsventil die zweite Schmiermittelleitung zu befüllen. Mit einer so gestalteten Getriebeschmiereinrichtung ist das Schmiermittelaufkommen genügend groß, ohne daß eine stärkere Schmiermittelpumpe vorgesehen werden muß. In einem anderen Einsatz ist es auch möglich, eine kleinere Pumpe ohne eine Verschlechterung der Schmierung und Kühlung des Getriebes zu verwenden. Werden die beiden Schmiermittelleitungen im Bereich des Getriebes als Ringkanäle .ausgeführt, ergeben sich relativ große Querschnitte, ohne daß Wellen durch zusätzliche Bohrungen für Schmiermittelkanäle geschwächt werden müssen. Infolge der Schmiermittelleitungen in Form von Ringkanälen, die beide auf die ganze Länge des Getriebes verteilt sind - erster Ringkanal in der ersten Hälfte und zweiter Ringkanal in der zweiten Hälfte des Getriebes -, wird sowohl eine Kompaktbauweise wie auch eine hohe Momentübertragung bei den Wellen und Rädern möglich. Die großen Querschnitte der Ringkanäle werden bis zu den Kupplungen im radial verlaufenden Spalt unterstützt durch radial verlaufende Kanäle im Innenlamellenträger weiter garantiert. Die vorteilhafte Schmierölverteilung innerhalb der Kupplungen wird darüber hinaus durch Längsschlitze im Innenlamellen- und Doppellamellenträger unterstützt.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die hydraulische Steuerung im Bereich der
Pumpe der hydromechanischen Einheit und der Schmierung in schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen Teilschnitt des Lastschaltgetriebes.
In der schematischen Darstellung der hydraulischen Steuerung nach Fig. 1 fördert die Pumpe 1 über den Filter 11 aus dem Sumpf 21 des Lastschaltgetriebes 2, das in Fig. 2 im Halbschnitt dargestellt ist. über das Schaltdruckventil 12 wird der Druck eingestellt für die nicht dargestellten Schaltkupplungen, wobei in diesem Beispiel in der Leitung 31 zu den Schaltkupplungen noch ein zweiter Filter 32 angeordne ist. Die Ölversorgung der hydrodynamischen Einheit, in diese Beispiel ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 4, erfolgt über die Leitung 33 und die Leitung 41, wobei dazwischen noc ein Kühler 42 sich befindet und der Druck in der Leitung 41 über ein Wandlerdruck-Begrenzungsventil 43 eingestellt wird. Nach der Durchströmung der hydrodynamischen Einheit 4 wird das Schmieröl über eine Drossel 44 oder auch ein an dieser Stelle angeordnetes Wandlergegendruckventil in der Leitung 45 der Getriebeschmiereinrichtung 5 über die Schmiermittelleitung 51 zugeleitet. Vom Wandlerdruck- Begrenzungsventil 43 führt eine zweite Schmiermittelleitung 52 zur Getriebeschmiereinrichtung 5, wobei der Druck in dieser Leitung über ein
Sicherheitsventil 53 begrenzt wird und beide Schmiermittel- Versorgungsleitungen 51, 52 noch vor der Getriebeschmiereinrichtung 5 zu einer Leitung 54 zusammengeführt werden. In dem Lastschaltgetriebe, in diesem Beispiel einem Wendegetriebe 2 nach Fig. 2, erfolgt der
Antrieb in bekannter Weise über die MitnahmeScheibe 46 auf das Pumpenrad 47 und von dort auf das Turbinenrad 48 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4. Das Leitrad 49 ist mit dem Getriebegehäuse 24 über einen Freilauf in bekannter Weise verbunden. Da das Lastschaltgetriebe noch einen motorseitig angetriebenen Nebenabtrieb 62 hat, wird durch das ganze Getriebe eine zentrale Welle 61 geführt. Das Turbinenrad 48 treibt über die Eingangswelle 63 den Doppellamellenträger 37 von beiden Schaltkupplungen 3, 30. Nach dem Drehmomentwandler 4 ist in einem Getriebeflansch 25 noch die Schmier- und Druckmittelpumpe 1 angeordnet. Der Innenlamellenträger 34 der ersten innenliegenden Schaltkupplung 3 ist mit der Zwischenwelle 65 drehfest und diese mit dem Zahnrad 230 fest verbunden. Der Außenlamellenträger 39 hat über eine zweite Zwischenwelle 66 eine drehfeste Verbindung zu einem Zahnrad 23, wobei vorrangig die Zwischenwellen 65 und 66 über Lager 22 im Getriebegehäuse 24 abgestützt werden. Die nicht dargestellte Abtriebswelle des Getriebes 2 ist achsverεetzt angeordnet und wird wahlweise von den Zahnrädern 23 und 230 angetrieben.
Zwischen der zentralen Welle 61 und der Eingangswelle 63 in der eingangsseitigen Hälfte des Getriebes wird der erste Ringkanal 7 gebildet, der als erste Schmiermittelleitung 51 das dem Wandler 4 durchflossene Schmieröl bis zu einem Spalt 9, der in radialer Richtung zu den Doppelkupplungen 3 , 30 führt, geleitet. Parallel zu diesem Spalt sind zur
Vergrößerung des Querschnittes für den öldurchfluß ebenfalls radial verlaufende Kanäle 36 im Innenlamellenträger 34 angeordnet. Da aber beim Inch-Betrieb dieses Wendegetriebes 2 die Kupplungen 3, 30 hoch beansprucht werden, ist zwischen der zentralen Welle 61 und teilweise dem Anschlußstück 64 für den Nebenabtrieb 62 sowie der Zwischenwelle 65 auf der anderen Seite des Getriebes - Ausgangsseite - noch ein zweiter Ringkanal 8 angeordnet, über diesen Ringkanal wird das Schmieröl, das vor dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 entnommen worden ist, zum Spalt 9 und zu den Kanälen 36 geleitet. Damit wird die Schmierung und Kühlung der Kupplungen 3, 30 in Verbindung mit dem ersten Ringkanal 7 auch bei hohen Belastungen, also in einem Dauerrutschbetrieb, sichergestellt. Das Schmieröl wird zum zweiten Ringkanal 8 vom außerhalb des Getriebes 2 angeordneten Sicherheitsventil 53 über den Ringraum 26, der sich im Getriebegehäuse 24 befindet, geleitet. Der über die Kanäle 36 verstärkte radial nach außen verlaufende Spalt 9 führt beide Schmierölströme 51, 52, wie in Fig. 1 als Leitung 54 dargestellt, zu den Schmierstellen in den
Kupplungen 3, 30, wobei über Längsschlitze 35, 38, die sowohl im in Achsrichtung verlaufenden Teil 340 des Innenlamellenträger 34 wie auch im Doppellamellenträger 37 angeordnet sind, eine bessere Verteilung des Schmieröls in- nerhalb der Lamellenpakete der Kupplungen 3, 30 gewährleiste wird. Die weitere Schmierung der Lager 22 und Zahnräder 23, 230 erfolgt über geeignete ölleiteinrichtungen, z. B. über Durchbrüche 27 im Getriebegehäuse 24. Bezu szeichen
Figure imgf000008_0001
47 Pumpenrad
48 Turbinenrad
49 Leitrad
5 Getriebeschmiereinrichtung 51 Schmiermittelleitung/Schmiermittelversorgungsleitung
52 zweite Schmiermittelleitung
53 Sicherheitsventil
54 Leitung
6 Wellen 61 zentrale Welle/Nebenabtriebswelle
62 Nebenabtrieb
63 Eingangswelle
64 Anschlußstück/Nebenabtrieb
65 Zwischenwelle 66 zweite Zwischenwelle
7 Ringkanal
8 Ringkanal
9 radial verlaufender Spalt

Claims

A n s r ü c h e
1. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) , bei dem das von einer Pumpe (1) aus dem Sumpf (21) des
Getriebes (2) geförderte Druck- und Schmieröl zur Betätigung von Schaltkupplungen (3, 30), zur Füllung einer hydrodynamischen Einheit (4) und zur Schmierung der im Getriebe (2) angeordneten Schaltkupplungen (3, 30) und Lager (22) für Wellen (6) sowie Zahnräder (23, 230) zur
Anwendung kommt, wobei die Versorgungsleitungen (31, 41, 51, 52) für die einzelnen Verwendungen über Drucksteuerventile, Druckreduzierventile (12, 43) und Sicherheitsventile (53) druckmäßig angepaßt werden und daß das dem z. B. Drehmomentwandler (4) durchflossene öl der
Getriebeschmierung (5) zugeleitet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Verbesserung der Getriebeschmierung (5) vorrangig der Schmierung und Kühlung von Kupplungen (3, 30) Schmieröl dem Versorgungskreislauf an einem vor der hydrodynamischen Einheit (4) liegenden Abschnitt (Leitung 41) entnommen und über ein Sicherheitsventil (53) den zulässigen Drücken in der Schmiereinrichtung (5) angepaßt wird, so daß die Schmierung des Getriebes (2) über zwei Versorgungsleitungen (51, 52) erfolgt, die noch vor den zu kühlenden und schmierenden
Kupplungen (3, 30) zu einer gemeinsamen Leitung (54, 9, 36) zusammengeführt werden.
2. Schstiereinrichtung für ein LastSchaltgetriebe (2) nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl die von der hydrodynamischen Einheit (4) kommende Versorgungsleitung (51) für die Getriebeschmierung (5) wie auch die vor der hydrodynamischen Einheit (4) abgezweigte zweite Versorgungsleitung (52) als Ringkanäle (7, 8) zwischen einer Zentralwelle (61) und Hohlwellen (Eingangswelle 63, Zwischenwelle 65) angeordnet sind.
3. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ringkanäle (7, 8) in Längsrichtung des Getriebes (2) nebeneinander mit zumindest gleichem Innendurchmesser angeordnet sind.
4. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der erste Ringkanal (7) zwischen einer zentralen Welle (61) , die zum Nebenabtrieb (62) führt, der am Ausgang des Getriebes liegt und einer Eingangswelle (63) , die als Hohlwelle ausgeführt, angeordnet ist, und daß der zweite Ringkanal (8) zwischen der zentralen Welle (61) und einem Anschlußstück (64) vom Nebenabtrieb (62) und einer als Hohlwelle ausgeführten Zwischenwelle (65) , die auf der
Eingangsseite mit dem Innenlamellenträger (34) der ersten innenliegenden Kupplung (3) drehfest und auf der Ausgangsseite mit einem Zahnrad (230) fest verbunden ist, und daß beide Ringkanäle (7, 8) und damit beide Schmierölströme der Schmiermittelleitungen (51, 52) an einem in radialer Richtung verlaufenden Spalt (9) zusammentreffen.
5. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der radial verlaufende Schmierölspalt (9) zu dem
Doppelkupplungspaket (3, 30) führt, und daß zur Vergrößerung des Querschnittes dieser Schmierölleitung im Innenlamellenträger (34) noch in radialer Richtung verlaufende Kanäle (36) angeordnet sind.
6. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schmierölstrom im radial verlaufenden Schmierölspalt (9) und den Kanälen (36) zum in Achsrichtung verlaufenden Teil (340) des Innenlamellenträgers (34) der radial inneren Kupplung (3) geleitet wird.
7. Schmiereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (2) nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im in Achsrichtung verlaufenden Teil (340) des Innenlamellenträgers und in gleicher Richtung verlaufenden Teiles des Doppellamellenträgers Längsschlitze (35, 38) angeordnet sind, die eine bessere Kühlung und Schmierung der Lamellenpakete von den Kupplungen (3, 30) ermöglichen.
8. Schmiereinrichtung für ein LastSchaltgetriebe (2) nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zur weiteren Steuerung des Schmierölstromes zu den Lagern (22) und Zahnrädern (23, 230) entsprechende Durchbrüche (27) im Getriebegehäuse (24) angeordnet sind.
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